汉江上游干流及其秦岭南麓典型支流浮游动物群落特征与驱动机制研究

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河流生态系统是自然界重要的生态系统,河流对人类社会生态文明的发展有着至关重要的作用。河流生态系统的健康状况则是全面评价河流生态系统的标准。汉江上游是南水北调中线工程的重要水源地,具有十分重要的经济和生态机制。近年来,受人类活动和水坝建设的影响,汉江上游流域水生态状况逐渐发生改变。浮游动物对污染物敏感,通过摄食浮游植物、细菌等在水生态系统中生存,浮游动物也作为鱼类等较高营养级动物的食物来源之一,对鱼类也能够产生一定的影响,从而反映整个水生态系统的动态变化淡水生态系统中的消费者,其群落结构特征是水生态系统健康评价的重要指标之一。本研究与2017年11月和2018年4月分两次对汉江上游干流及其源于秦岭南麓的五条典型支流展开的水生态调查,旨在摸清汉江上游干流及秦岭南麓五条典型支流的水环境特征,探究研究区域浮游动物群落结构分布情况,划分了汉江上游流域浮游动物功能群,解析了影响浮游动物群落结构的主要驱动因子,最终进行水质评价。主要研究结果为:(1)两次调查共鉴定出浮游动物217种,以轮虫数量最多,有87种,原生动物次之,有80种,枝角类和桡足类分别为26种和24种。浮游动物物种数和种类组成存在差异,2017年秋季发现浮游动物138种,2018年春季147种。(2)2017年秋季汉江上游干流浮游动物密度和生物量的均值分别为40.1667 ind./L和0.0447 mg/L;秦岭南麓支流为16.8667 ind./L和0.0117 mg/L。2018年春季汉江上游干支流浮游动物密度和生物量的均值分别为45.8144 ind./L和0.1539 mg/L;秦岭南麓支流为7.2706 ind./L和0.0136 mg/L。汉江上游干支流浮游动物优势种共29种,以原生动物和轮虫为主,主要包括针棘匣壳虫(Centropyxisaculeata)、钟虫(Vorticella)和梳妆疣毛轮虫(Synchaetapectindta)。浮游动物群落结构的主导环境因子存在显著差异,总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、亚硝氮(NO2-N)、流速(V)、叶绿素a(Chl-a)、电导率都对汉江上游干支流浮游动物群落结构产生重要影响。(3)划分 10 个浮游动物功能群:PF、PC、RF、RC、SCF、SCC、MCF、MCC、LCF、LCC。汉江上游干支流浮游动物优势功能群变化趋势为RF+RC+SCF→PF+RF+RC+SCF+LCF。对浮游动物功能群分布有显著影响的环境因子有叶绿素a(Chl-a)、pH、流速(V)、总磷(TP)、溶解氧(DO)。(4)选取浮游动物现存量、浮游动物指示生物、化学综合污染指数和多样性指数评价四种水质评价方法对汉江上游流域水质状况进行评价,综合对比结果得出,汉江上游流域水质状况为无污染或轻污染。
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